西湖大学裴端卿：如果人体细胞始终保持年轻健康的状态，人类理论上可以永葆青春

“只要我们能彻底解析细胞命运的调控机制，或许在千年之后，长生不老，永葆青春将不再是遥不可及的梦想。”裴端卿说。

以下是演讲全文（有删减）：

我从小就对物理学充满热情，学习成绩一直名列前茅。虽然最终选择了生命科学作为研究方向，但这个转变反而让我获得了独特的视角。记得刚开始从事生命科学研究时，常有物理学家朋友调侃说生命科学算不上真正的科学，认为我们只是在描述地球上的各种生物现象。但时至今日，生命科学已经发生了革命性的变化，它正在发展成为一门严谨的科学，甚至可能重塑我们对宇宙的认知。

回顾科学发展的历程，最令我感到震撼的是人类对万有引力认识的深化。从伽利略首次验证重力现象，到牛顿建立经典力学体系，再到爱因斯坦提出相对论，我们逐步将一个看似虚无缥缈的自然现象转化为严谨的科学理论。如今，我们不仅能追溯宇宙大爆炸的起源，甚至可以推测宇宙的终极命运。这是人类智慧最辉煌的成就之一。

在生命科学领域，我认为细胞研究的重要性堪比物理学中的引力研究。17世纪，罗伯特·胡克通过改进的显微镜首次观察到植物组织的蜂窝状结构，并将其命名为”细胞”。如今我们已经知道，人体内约有200万亿个细胞，它们共同维系着我们的生命活动。一个引人深思的问题是：如果能让这些细胞始终保持年轻健康的状态，人类是否就能实现长生不老，永葆青春？

关于细胞命运的调控机制，我们需要思考几个关键问题：这是一个真正的科学问题吗？我们能否解析其中的规律？能否通过干预延长寿命？人类的生命始于一个受精卵，经过五六天的分裂后着床，最终在九个月内发育成完整的胎儿。干细胞研究的突破让我们能够在胚胎发育的特定阶段”暂停”生命进程，这为揭示细胞命运的本质提供了绝佳的研究体系。

过去二十多年里，我们在这一领域取得了重大进展。1998年，人类多能干细胞的成功培养标志着里程碑式的突破。这项技术让我们首次能够在实验室条件下培养干细胞，并诱导其分化为各种功能细胞。这不仅具有重要的理论意义，更为疾病治疗开辟了新途径。

在细胞重编程研究方面，约翰·格登的开创性工作为我们指明了方向。他的实验证明，即使是高度分化的细胞核，在适当的环境中也能重启胚胎发育程序。这一发现揭示了细胞命运的可塑性。而后，山中伸弥教授通过四个转录因子的组合，成功将成熟细胞逆转为多能状态，这一成果获得了诺贝尔奖的认可。

2014到2015年间，我的研究团队取得了一项重要突破。我们通过实验证实，13.5天的小鼠成纤维细胞可以在七天内逆转到3.5天的多能状态，实现了细胞水平的”时光倒流”。最初，这个过程的效率极低，成功率只有十万分之一。但我们发现，在培养体系中添加维生素C等小分子化合物后，成功率可以提升到10%，这使得相关研究具备了可重复性和实用性。

这些基础研究的成果正在转化为实际应用。例如，我们可以从尿液样本中获取上皮细胞，并将其重编程为多能干细胞。这些细胞可以进一步分化为神经干细胞，为帕金森病、阿尔茨海默病等神经退行性疾病的治疗提供新的可能。目前，我们的实验室正在积极推进相关研究工作。

在理论层面，我们发现细胞命运调控的核心在于基因组的三维结构变化。基因组中30亿对碱基的开放或关闭状态构成了复杂的调控网络。我们提出了”Open-Close to Close-Open”的调控模型，即通过精确控制特定区域的开放与关闭状态，实现细胞命运的定向改变。要实现这一目标，需要精准调控约15万个关键位点，这是未来研究的重要方向。

目前，我们正在全力解析细胞命运调控的核心机制（CFM）。这个精密的”调控机器”可能包含多个关键组件，其中基因组的三维结构变化是最基础的调控层面。然而，仅依靠现有的实验技术还远远不够。我们迫切需要与人工智能领域的专家合作，借助计算建模等先进手段来加速这一进程。

总结来说，虽然我们已经在单细胞水平实现了完全可逆的调控，但要让200万亿个细胞协同工作仍是巨大挑战。我坚信，只要我们能彻底解析细胞命运的调控机制，或许在千年之后，人类真的能够实现长生不老，永葆青春的梦想。这需要全球科学家的共同努力，也需要跨学科的深度合作。让我们携手探索这个激动人心的科学前沿，为人类未来开创更多可能。